[发明专利]咔唑类衍生物及其在电致发光器件中的应用

说明书

本发明公开了如式(1)‑(3)所示的咔唑类衍生物：本发明还公开了上述咔唑类衍生物作为OLED有机发光层中的主体材料或在制备电致发光器件中的应用。上述咔唑类衍生物具有高三线态的同时表现出双极型传输性质，并且载流子迁移率高，电子空穴匹配更加平衡，有利于激子形成，将其用于有机电致蓝光器件中表现优异，电压低，效率高。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种咔唑类衍生物及其在电致发光器件中的应用。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)已经非常广泛的应用在显示以及照明领域。在蓝绿红三基色的基础上可以实现全彩显示和白光照明。然而三原色中，蓝光的效率和稳定性制约着有机电致发光二极管的发展。目前，无论蓝色热延迟荧光材料或者磷光材料自身都具有较大的三线态能级，这就决定了需要更大三线态能级的主体材料才能实现充分的能量传输。有机分子的三线态能级跟分子的共轭长度有关系，为了得到较大的三线态能级，一般方法为减少共轭长度，然而减少有机分子的共轭长度又会影响到分子的载流子传输能力，二者有着难以调和的关系。理想的主体材料需要满足以下几种条件：

(1)具有比客体材料高的三线态能级，用来阻止反向的客体-主体能量传输；

(2)较好的热稳定性；

(3)具备合适的最高占据轨道和最低非占据轨道，用于匹配相邻电荷传输材料。

(4)平衡的空穴、电子传输能力用来保证充分的激子形成和复合。

咔唑是一种经典的常用基团，因其具有较高的三线态能级和优秀的载流子传输能力，在主体材料中得到广泛应用。但咔唑为强电子给体单元，这就导致咔唑类衍生物主体材料大部分为p-型主体材料，使得载流子的传输匹配能力不平衡，导致器件中激子的淬灭效应非常强烈。所以尽管传统的蓝色有机发光二极管的效率已经得到了长足进步，但是与其他光色相比，无论从效率上还是稳定性上都没有完美满足工业化的要求。而在阻止激子间的淬灭效应方面，主体材料用于分散客体，减少浓度淬灭，另一方面，双极型主体材料能够独立提供空穴和电子传输的通道，使激子形成和复合更加充分，阻止了空穴或者电子单一浓度过大引起的淬灭效应，进一步提高器件效率，减少高亮度下的效率滚降，从而调整整体的发光效率和稳定性。

因此，提高有机发光二极管的效率和稳定性，简化器件结构，特别是发光层结构，同时，为了进一步减少器件中激子淬灭和降低效率滚降，建立平衡的载流子通道是非常必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种咔唑类衍生物及其在电致发光器件中的应用，本发明的咔唑类衍生物具有高三线态的同时表现出双极型传输性质，并且载流子迁移率高，电子空穴匹配更加平衡，有利于激子形成，将其用于有机电致蓝光器件中表现优异，电压低，效率高。

本发明的第一个目的是提供式(1)-(3)所示的咔唑类衍生物：

上述咔唑类衍生物合成产率高，合成路线简单易操作，具有很好的商业化前景。如无特殊说明，下文中，式(1)-(3)所示的咔唑类衍生物分别简称为BPCN-Cz2Ph、BPCN-2Cz和BPCN-3Cz。

上述咔唑类衍生物合成路线如下，反应温度为100-120℃：

以上反应路线中，s-Phos代表2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基-1,1'-二联苯，t-BuONa代表叔丁基醇钠，Tol代表甲苯。

本发明的第二个目的是公开式(1)-(3)所示的咔唑类衍生物作为OLED有机发光层中的主体材料的应用。

本发明的第三个目的是公开式(1)-(3)所示的咔唑类衍生物在制备电致发光器件中的应用。